4 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Penelitian dengan judul “Sistem Pakar Diagnosa Penyakit Ayam”. Dalam penelitiannya, penulis menggunakan metode forward chaining untuk melakukan diagnosa. Sistem tersebut hanya melakukan diagnosa terhadap masing masing aturan secara terpisah karena dalam sistem tersebut tidak ada premis dalam satu aturan yang menjadi konklusi pada aturan yang lain begitu juga sebaliknya (Tentua, 2009).
Penelitian dengan judul “Sistem Pakar dengan Beberapa Knowledge Base Menggunakan Probabilitas Bayes Dan Mesin Inferensi Forward Chaining”. Dalam penelitiannya, penulis memfokuskan merancang dan mengimplementasikan sistem pakar yang memiliki beberapa kepakaran dan beberapa knowlegde base. Serta mengatasi ketidakpastian keputusan dalam sistem pakar tersebut jika kesimpulan akhir dari sistem pakar belum mengarah pada satu kesimpulan final (Aribowo, Agus, & Siti, 2015).
Penelitian dengan judul “Sistem Pakar Penentuan Bakat Anak Dengan Menggunakan Metode Forward Chaining”. Penulis memfokuskan penelitiannya penggunaan sistem pakar dengan metode forward chaining untuk melakukan penentuan bakat anak. Penulis berpendapat bahwa pendidikan anak akan lebih efektif bila disesuaikan bakat (Salisah, Nur, Lidya, & Defit, 2015).
Penelitian dengan judul “Sistem Pakar Diagnosis Penyakit Infeksi Tropis Dengan Menggunakan Forward Dan Backward Chaining”, penulis memfokuskan penanganan diagnosa penyakit infeksi tropis. Penulis juga menggunakan dua buah metode untuk menambah tingkat akurasi dari sistem pakar tersebut (Satyareni & Diema, 2012).
Penelitian dengan judul “Perancangan sistem pakar identifikasi penyakit paru-paru menggunakan metode forward chaining”, penulis memfokuskan untuk perancangan sistem untuk indentifikasi penyakit paru-paru. Penulis juga mengungkapkan bahwa sistem pakar ini hanya bersifat konsulatatif dan tidak
seperti halnya seorang dokter spesialis yang dapat mengidentifikasi penyakit tertentu dengan suatu pemikirannya (Putra & Firmansyah, 2011).
2.2 Landasan Teori 2.2.1 Penyakit Ayam
Penyakit adalah suatu keadaan abnormal dari tubuh yang menyebabkan ketidaknyamanan, disfungsi terhadap yang dipengaruhinya. Untuk melakukan diagnosa diperlukan pemeriksaan lebih lanjut yang dilakukan oleh spesialis (pakar). Penyakit ayam merupakan kendala utama pada peternakan ayam intensif dilingkungan tropis seperti di Indonesia. Kerugian ekonomi akibat penyakit, khususnya penyakit menular, dapat digambarkan dalam bentuk kematian, meskipun yang lebih sering terjadi adalah bentuk penurunan produksi seperti pada kelompok penyakit pernafasan. Salah satu kebutuhan yang mendesak saat ini adalah menentukan penyakit yang ada pada peternakan ayam. Selain penyakit-penyakit menular yang mematikan, penyakit-penyakit penyakit-penyakit yang tidak mematikan pun perlu mendapatkan perhatian, mengingat penyakitpenyakit tersebut juga menimbulkan kerugian ekonomi yang cukup besar (Murtidjo, 1992).
Pengamanan terhadap penyakit harus mendapatkan prioritas dan perhatian khusus, dimana pengendalian tersebut terdiri dari usaha pencegahan dan pembasmian. Tujuan pengendalian penyakit adalah mengurangi terjangkitnya suatu penyakit seminimal mungkin sehingga kerugian yang ditimbulkan dapat ditekan sekecil mungkin. Sedangkan tujuan pembasmian penyakit adalah menghilangkan penyakit tertentu secara tuntas, sehingga sumber penyakit bisa dimusnahkan. Beberapa penyakit yang menyerang ternak ayam sebagai berikut (Kementrian, 2014):
1. Berak kapur disebabkan oleh bakteri Salmonella pullorum, yaitu suatu bakteri bersifat gram negatif, tidak bergerak, berbentuk batang, fakultatif aerob dan tidak berspora, dan mampu bertahan di tanah hingga satu tahun. Bakteri mempunyai ukuran lebar 0,3-0,5 mikron dan panjang 1-2,5 mikron,
umumnya terdapat dalam bentuk tunggal dan jarang membentuk rantai lebih dari dua sel. Pertumbuhan optimum pada temperatur 37oC.
2. Kolera ayam adalah penyakit menular yang menyerang unggas peliharaan dan unggas liar dengan angka morbiditas dan mortalitas tinggi, disebabkan oleh bakteri Pasteurella multocida (P.multocida) dan tersebar diseluruh dunia. Penyakit bersifat septikemik dan biasanya berjalan akut, tetapi di daerah endemik pada bangsa burung yang kurang peka penyakit ini dapat terjadi secara kronis.
3. Avian influenza (AI) merupakan penyakit viral akut pada unggas yang disebabkan oleh virus influenza type A subtipe H5 dan H7. Semua unggas dapat terserang virus influenza A, tetapi wabah AI sering menyerang ayam dan kalkun. Penyakit ini bersifat zoonosis dan angka kematian sangat tinggi karena dapat mencapai 100%.
4. Tetelo merupakan penyakit menular akut yang menyerang ayam dan jenis unggas lainnya dengan gejala klinis berupa gangguan pernafasan, pencernaan dan syaraf disertai mortalitas yang sangat tinggi. Penyebabnya adalah virus yang tergolong Paramyxovirus, termasuk virus ssRNA yang berukuran 150-250 milimikron, dengan bentuk bervariasi tetapi umumnya berbentuk spherik. Beberapa strain memiliki bentuk pleomorfk atau bulat panjang.
5. Tipus Ayam Fowl typhoid merupakan penyakit yang disebabkan oleh bakteri Salmonella enterica subspecies enterica serovars Gallinarum biovars Gallinarum yang terdistribusi di seluruh dunia. Penyakit ini dapat menyebabkan kematian pada unggas semua golongan umur. Ayam paling sering menderita penyakit ini, namun unggas lain seperti kalkun, burung gereja, burung kakatua dan burung kenari juga dapat terinfeksi.
6. Berak darah merupakan penyakit parasiter pada sistem pencernaan unggas akibat infeksi protozoa genus Emeria. Coccidiosis menyebabkan pertumbuhan unggas yang tidak optimal akibat menurunnya efsiensi
penyerapan nutrisi pakan. Pada kejadian yang kronis, penyakit ini dapat menyebabkan kematian yang cukup tinggi pada unggas.
7. Gumboro merupakan penyakit menular akut pada ayam berumur muda, ditandai dengan peradangan hebat bursa Fabricius dan bersifat imunosupresif yaitu lumpuhnya sistem pertahanan tubuh ayam, mengakibatkan turunnya respons ayam terhadap vaksinasi dan ayam menjadi lebih peka terhadap patogen lainnya.
8. Selesma ayam adalah penyakit menular pada unggas yang menyerang sistem pernapasan dan disebabkan oleh bakteri. Penyakit biasanya bersifat akut sampai subakut dan dalam progresnya biasanya menjadi kronis. Penyakit ini ditandai dengan radang katar pada selaput lendir alat pernafasan bagian atas (rongga hidung, sinus infraobitalis dan trakea bagian atas).
9. Batuk ayam menahun adalah penyakit pernapasan akut dan sangat menular pada ayam. Penyakit ini ditandai dengan adanya gejala pernapasan, seperti terengah-engah, batuk, bersin, ngorok, dan keluarnya sekresi hidung. Pada ayam muda, gangguan pernapasan parah dapat terjadi, sedangkan pada layer, dapat terjadi gangguan pernapasan, penurunan produksi telur, dan penurunan kualitas telur. Beberapa strain dilaporkan menyebabkan kerusakan pada ginjal, saluran reproduksi dan saluran pencernaan.
10. Busung ayam merupakan penyakit neoplasma pada unggas yang bersifat menular. Penyakit ini disebabkan oleh Leukovirus dari famili Retroviridae. Lymphoid leukosis merupakan salah satu bentuk dari Leukosis kompleks atau Lymphoid sarcoma yang disebabkan oleh virus RNA bentuk granuler atau flamen dan berukuran 80 - 120 mm.
11. Batuk darah merupakan penyakit kontagius pada saluran pernafasan yang dicirikan dengan kesulitan bernafas, menjulurkan leher karena kesulitan bernafas, konjungtivitis, adanya inflamasi yang mengelilingi membran mata. Penyakit ini disebabkan oleh Herpes virus, yang mampu hidup 8-10
hari pada leleran, lebih dari 70 hari didalam karkas, kemudian dapat hidup lebih dari 80 hari pada eksudat (trachea atau saluran pernafasan) dalam kondisi alami. Penyakit ini berlangsung selama 2-6 minggu dalam flok, dan lebih lama dibandingkan penyakit respirasi viral yang lainnya.
12. Mareks adalah penyakit menular pada ayam yang disebabkan oleh Herpesvirus-2 dari famili Herpesviridae yang ditandai oleh proliferasi dan infltrasi sel limfosit pada syaraf, organ viseral, mata, kulit dan urat daging. 13. Egg drop syndrome disebabkan oleh Adenovirus dari famili Adenoviridae.
Virus EDS’76 dapat mengaglutinasi eritrosit ayam, itik dan kalkun. Virus EDS’76 diduga berasal dari adenovirus itik. Materi genetik virus tersusun dari DNA beruntai ganda (ds-DNA), bentuk ikosahedral dan berukuran 70 - 100 nm.
14. Pullert diase penyebab tidak diketahui secara pasti. Beberapa peneliti melaporkan bahwa penyebabnya bersifat multifaktor. Sejumlah faktor pendukungnya meliputi kekurangan air, bahan nefrotoksik yang terdapat pada bahan baku pakan tertentu, panas yang berlebihan, gangguan keseimbangan Na dan K dan agen infeksius (tergolong virus).
Kejadian–kejadian penyakit yang tidak dilaporkan dan memperoleh diagnosis, pada akhirnya menjadi kurang terkendali dengan baik, sehingga menyebabkan kasus produktifitas peternakan skala kecil dibawah potensi genetiknya.
Produksi ayam buras sangatlah penting dilihat dari sudut sosial ekonomi masyarakat pedesaan . selain itu pada umumnya ayam buras merupakan sumber infeksi yang penting bagi peternakan komersial yang berskala besar. Oleh karena itu, peternakan skala kecil, termasuk didalamnya peternakan ayam buras, tidak dapat dilepaskan dari perencanaan pengendalian penyakit.
Dewasa ini budidaya ayam sudah digolongkan usaha ekonomi ongkos tinggi, sehingga menuntut efisiensi tinggi pula dalam menghadapi berbagai macam
kendala dan persaingan. Maka sudah sewajarnya pengendalian penyakit harus memperoleh prioritas utama dalam usaha peternakan ayam.
2.2.2 Artificial Intelligence (Kecerdasan Buatan)
Kecerdasan buatan atau artificial intelligence adalah salah satu bagian ilmu komputer yang membuat agar sebuah mesin (komputer) dapat dikatakan melakukan pekerjaan atau berfikir seperti dan sebaik yang dilakukan oleh manusia. Kecerdasan buatan juga merupakan suatu sistem informasi yang berhubungan dengan penangkapan, pemodelan dan penyimpanan kecerdasan manusia dalam sebuah sistem teknologi informasi sehingga sistem tersebut memiliki kecerdasan seperti yang dimiliki manusia. Sistem ini dikembangkan untuk mengembangkan metode dan sistem untuk menyelesaikan masalah, biasanya diselesaikan melalui aktifivitas intelektual manusia, misal pengolahan citra, perencanaan, peramalan dan lain-lain, meningkatkan kinerja sistem informasi yang berbasis komputer (Afrianto, 2012).
Menurut John McCarthy, 1956, AI : “Untuk mengetahui dan memodelkan proses – proses berpikir manusia dan mendesain mesin agar dapat menirukan perilaku manusia.”
Cerdas adalah memiliki pengetahuan dan pengalaman, penalaran yaitu bagaimana membuat keputusan dan mengambil tindakan. Agar mesin bisa cerdas atau bertindak seperti dan sebaik manusia, maka harus diberikan basis pengetahuan yang bisa disebut dengan knowledge base dari seorang manusia (pakar) kedalamnya sehingga sistem bisa meniru perilaku tersebut yang telah diproses melalui motor inferensi. Penerapan kecerdasan buatan digambarkan pada Gambar 2.1 (Afrianto, 2012) ada dua bagian utama yang harus ada dan dibutuhkan untuk aplikasi kecerdasan buatan bisa berjalan dengan baik adalah :
a. Basis pengetahuan (knowledge base): berisi fakta-fakta, teori, pemikiran dan hubungan antara satu dengan lainnya.
b. Motor inferensi (inference engine) : kemampuan menarik kesimpulan berdasarkan pengetahuan.
Lebih detilnya, pengertian kecerdasan buatan dapat dipandang dari berbagai sudut pandang, antara lain:
1. Sudut pandang kecerdasan.
Kecerdasan buatan akan membuat mesin menjadi ‘cerdas’ (mampu berbuat seperti apa yang dilakukan oleh manusia).
2. Sudut sudut pandang penelitian.
Kecerdasan buatan adalah suatu studi bagaimana membuat agar komputer dapat melakukan sesuatu sebaik yang dikerjakan oleh manusia.
3. Sudut pandang bisnis.
Kecerdasan buatan adalah kumpulan peralatan yang sangat powerfull dan metodologis dalam menyelesaikan masalah-masalah bisnis.
4. Sudut pandang pemrograman.
Kecerdasan buatan meliputi studi tentang pemrograman simbolik, penyelesaian masalah (problem solving) dan pencarian (searching).
2.2.3 Sistem Pakar Dan Definisinya
Sistem pakar adalah cabang dari kecerdasan buatan (Artificial Intelligence), yaitu dengan menyimpan kepakaran dari pakar manusia ke dalam komputer dan meyimpan basis pengetahuan di dalam sistem (komputer) sehingga memungkinkan user dapat berkonsultasi layaknya dengan pakar manusia atau dengan kata lain, user bisa memecahkan serangkaian masalah dengan cepat tanpa menguasai bidang kepakaran tersebut. Program sistem pakar tersebut mencoba untuk menirukan proses penalaran seorang pakar dalam memecahkan masalah yang rumit. Sistem pakar disebut juga sebagai aplikasi atau sistem kecerdasan buatan yang banyak dikembangkan dan paling banyak digunakan. Di dalam sistem pakar sendiri terdapat tiga bagian utama, yaitu Knowledge Base dan Working Memory yang
diolah dalam Inference Engine sehingga menghasilkan suatu pemecahan atas suatu masalah (Dhany, 2009)
Ada beberapa definisi tentang sistem pakar, sebagai berikut:
1. Menurut Durkin: sistem pakar adalah suatu program komputer yang dirancang untuk memodelkan kemampuan penyelesaian masalah yang dilukukan oleh seorang pakar.
2. Menurut Ignizio: sistem pakar adalah suatu model dan prosedur yang berkaitan, dalam suatu domain tertentu, yang mana tingkat keahliannya dapat dibandingkan dengan keahlian seorang pakar.
3. Menurut Giarratano dan Riley: sistem pakar adalah suatu sistem komputer yang bisa menyamai atau meniru kemampuan seorang pakar.
2.2.4 Keuntungan Sistem Pakar
Secara garis besar, banyak manfaat yang dapat diambil dengan adanya sistem pakar, sebagai berikut:
1. Memungkinkan orang awam bisa mengerjakan pekerjaan para ahli. 2. Bisa melakukan proses secara berulang secara otomatis.
3. Menyimpan pengetahuan dan keahlian para pakar. 4. Meningkatkan output dan produktivitas.
5. Meningkatkan kualitas.
6. Mampu mengambil dan melestarikan keahlian para pakar (terutama yang termasuk keahlian langka).
7. Mampu beroperasi dalam lingkungan yang berbahaya. 8. Memiliki kemampuan untuk mengakses pengetahuan. 9. Memiliki reliabilitas.
10. Meningkatkan kapabilitas sistem komputer.
11. Memiliki kemampuan untuk bekerja dengan informasi yang tidak lengkap dan mengandung ketidakpastian.
12. Sebagai media pelengkap dalam pelatihan.
13. Meningkatkan kapabilitas dalam penyelesaian masalah. 14. Menghemat waktu dalam pengambilan keputusan.
2.2.5 Kelemahan Sistem Pakar
Disamping memiliki beberapa keuntungan, sistem pakar juga memiliki beberapa kelemahan, sebagai berikut:
1. Biaya yang diperlukan untuk membuat dan memeliharanya sangat mahal. 2. Sulit dikembangkan. Hal ini tentu saja erat kaitannya dengan ketersediaan
pakar di bidangnya.
3. Sistem pakar tidak 100% bernilai benar hal ini tentu saja berkaitan dengan metode-metode yang berbeda dan juga setiap pakar memiliki tingkat keyakinan yang berbeda.
2.2.6 Bentuk Sistem Pakar 1. Berdiri sendiri.
Sistem pakar jenis ini merupakan software yang berdiri sendiri tidak tergabung dengan software yang lainnya.
2. Tergabung.
Sistem pakar jenis ini merupakan bagian program yang terkandung di dalam suatu algoritma (konvensional), atau merupakan program dimana di dalamnya memanggil algoritma subrutin lain (konvensianal).
3. Menghubungkan ke software lain.
Bentuk ini biasanya merupakan sistem pakar yang menghubungkan ke suatu paket program tertentu, missal dengan DBMS program grafik. Pada saat proses inferensi, sistem pakar bisa mengakses data dalam spreadsheet atau DBMS atau program grafik bisa dipanggil untuk menayangkan output visual.
4. Sistem mengabdi.
Sistem pakar merupakan bagian dari komputer khusus yang dihubungkan dengan suatu fungsi tertentu. Misalnya sistem pakar yang digunakan untuk membantu menganalisis data radar.
2.2.7 Struktur Sistem Pakar
Sistem pakar terdiri dari dua bagian pokok, yaitu lingkungan pengembangan (development environment) dan lingkungan konsultasi (consultation environment).
Lingkungan pengembangan digunakan sebagai pembangun sistem pakar baik dari segi pembangun komponen maupun basis pengetahuan. Lingkungan konsultasi digunakan oleh seseorang yang bukan ahli untuk berkonsultasi (Aribowo, Agus, & Siti, 2015).
2.2.8 Komponen Sistem Pakar
1. Antarmuka Pengguna (User Interface)
Merupakan mekanisme yang digunakan oleh pengguna dan sistem pakar untuk berkomunikasi. Antarmuka menerima informasi dari pemakai dan mengubahnya ke dalam bentuk yang dapat diterima oleh sistem. Selain itu antarmuka juga menerima dari sistem dan menyajikannya ke dalam bentuk yang dapat dimengerti oleh pemakai.
2. Basis Pengetahuan
Basis pengetahuan mengandung pengetahuan untuk pemahaman formulasi dan penyelesaian masalah.
Basis pengetahuan terdiri dari 2 elemen dasar, yaitu:
a. Fakta : informasi tentang obyek dalam area permasalahan tertentu. b. Aturan : informasi tentang cara bagaimana memperoleh fakta baru dari
fakta yang telah diketahui.
3. Akuisisi Pengetahuan (Knowledge Acquisition)
Akuisisi pengetahuan adalah akumulasi transfer dan transformasi keahlian dalam menyelesaikan masalah dari sumber pengetahuan ke dalam program komputer.
Dalam tahap ini knowledge engineer berusaha menyerap pengetahuan untuk selanjutnya ditransfer ke dalam basis pengetahuan. Pengetahuan diperoleh dari pakar, dilengkapi dengan buku, basis data laporan penelitian dan pengalaman pemakai.
Metode akuisisi pengetahuan :
a. Wawancara : metode yang paling banyak digunakan, yang melibatkan pembicaan dengan pakar secara langsung dalam suatu wawancara. b. Analisis protokol : merupakan suatu metode akuisisi pengetahuan
mengungkapkan proses pemikirannya dengan menggunakan kata-kata. (direkam, ditulis, dan dianailisis).
c. Observasi pada pekerjaan pakar : merupakan suatu metode akuisisi dengan cara merekam dan mengobservasi Sesuatu pekerjaan dalam bidang tertentu yang dilakukan oleh pakar.
d. Induksi aturan dari contoh : Induksi adalah suatu proses penalaran dari khusus ke umum. Suatu sistem induksi aturan diberi contoh-contoh dari suatu masalah yang hasilnya telah diketahui. Setelah diberikan beberapa contoh, sistem induksi aturan tersebut dapat membuat aturan yang benar untuk kasus-kasus contoh. Selanjutnya aturan dapat digunakan untuk menilai kasus lain yang hasilnya tidak diketahui.
4. Mesin/ Motor Inferensi (Inference Engine)
Komponen ini mengandung mekanisme pola pikir dan penalaran yang digunakan oleh pakar dalam menyelesaikan suatu masalah.
Mesin inferensi merupakan program komputer yang memberikan metodologi untuk penalaran tentang informasi yang ada dalam basis pengetahuan dan dalam workplace dan untuk memformulasikan kesimpulan.
5. Workplace / Blackboard
Workplace merupakan area dari sekumpulan memori kerja (working memory) yang digunakan untuk merekam kejadian yang sedang berlangsung termasuk keputusan sementara.
Ada 3 keputusan yang dapat direkam:
a. Rencana : bagaimana menghadapi masalah
b. Agenda : aksi-aksi yang potensial yang sedang menunggu untuk dieksekusi
c. Solusi : calon aksi yang akan dibangkitkan 6. Fasilitas Penjelasan
Adalah komponen tambahan yang akan meningkatkan kemampuan sistem pakar. Digunakan untuk melacak respond dan memberikan penjelasan tentang kelakuan sistem pakar secara interaktif melalui pertanyaan.
7. Perbaikan Pengetahuan
Pakar memiliki kemampuan untuk menganalisa dan meningkatkan kinerjanya serta kemampuan untuk belajar dari kinerjanya. Kemampuan tersebut adalah penting dalam pembelajaran terkomputerisasi, sehingga program akan mampu menganalisis penyebab kesuksesan dan kegagalan yang dialaminya dan juga mengevaluasi apakah pengetahuan-pengetahuan yang ada masih cocok untuk digunakan di masa mendatang.
Arsitektur sistem pakar tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.2 (Rohman, Fahrur, & Fauzijah, 2008).
Gambar 2. 2 Struktur Sistem Pakar
2.2.9 Forward Chaining
Pencocokan fakta atau pernyataan dimulai dari bagian sebelah kiri (IF dulu). Dengan kata lain, penalaran dimulai dari fakta terlebih dahulu untuk menguji kebenaran hipotesis. Pada proses ini gejala-gejala penyakit pada ayam yang telah di masukan oleh user akan dibandingkan dengan basis pengetahuan yang sudah
tersimpan dalam database sistem (knowledge base). Representasi pengetahuan yang digunakan dalam bagian ini adalah dengan menggunakan Kaidah Produksi, kaidah ini dapat dikatakan sebagai hubungan implikasi dua bagian, yaitu : bagian premis (jika) dan bagian konklusi (maka) (If_Then). Apabila bagian premis dipenuhi maka bagian konklusi juga akan bernilai benar. Hal ini diperlukan untuk menentukan proses pencarian penyakit atau menentukan kesimpulan akhir. Pada dasarnya sistem ini akan melakukan diagnosa suatu penyakit berdasarkan gejalanya maka operator logika yang akan digunakan adalah opeator logika AND.Rumus Forward Chaining IF A AND E THEN F; IF F AND G THEN D; IF E AND G THEN H. Seperti Gambar 2.3 (Utami, 2011).
2.2.10 Backward Chaining
Pencocokan fakta atau pernyataan dimulai dari bagian sebelah kanan (THEN dulu). Dengan kata lain, penalaran dimulai dari hipotesis terlebih dahulu, dan untuk menguji kebenaran hipotesis tersebut harus dicari fakta-fakta yang ada dalam basis pengetahuan. Proses backward chaining dapat dilihat pada Gambar 2.4 (Utami, 2011).
